,

тогда находится как

.

Тогда

,

,

.

Выполним расчет на концевом участке вала, где концентратор напряжений – посадочное месте зубчатого колеса открытой конической передачи, в месте технологического углубления. Так как посадочное место под зубчатое колесо открытой конической передачи имеет технологическое углубление, расчет будем вести с параметрами, предусмотренными для шпоночного паза.

Определяем запас усталостной прочности при учете только нормальных напряжений

,

где , ,

,

,

где - момент сопротивления поперечного сечения вала, ослабленного шпоночным пазом, изгибу, находится как

,

,

тогда находится как

.

Определяем запас усталостной прочности при учете только касательных напряжений

,

где ;

,

где ,

,

тогда

;

Тогда находится как:

.

4.7. Конструирование быстроходного и промежуточного валов

Конструирование входного, промежуточного валов и входного вала открытой конической передачи, являющегося выходным валом тихоходной цилиндрической ступени, производим исходя из ориентировочного расчета.

По ориентировочному расчету диаметр быстроходного вала открытой конической передачи равен 5 мм. Из конструктивных соображений берем вал-шестерню. Диаметры посадочных мест под подшипники оставляем равными 5 мм. Посадочное место под зубчатое колесо тихоходной цилиндрической передачи, также имеет диаметр 5мм, но выполняется с отрицательными отклонениями, для свободного прохождения подшипников. Также посадочное место имеет технологическое углубление под упор установочного винта. На валу предусмотрены проточки под стопорные кольца для фиксации положения подшипников. Перед шестерней конической передачи на валу имеется утолщение до 7 мм. Конструкция вала со всеми конструктивными элементами представлена на рис.8.

Промежуточный вал по ориентировочному расчету имеет диаметр 3 мм. Исходя из конструктивных соображений проектируем вал-шестерню. Посадочные места под подшипники оставляем диаметром 3мм. Диаметр посадочного места под зубчатое колесо быстроходной ступени принимаем равным 5 мм. На посадочном месте предусмотрено технологическое углубление под упор установочного винта. Диаметры остальных ступеней вала принимаем равными 4 мм. Конструкция вала со всеми конструктивными элементами представлена на рис.9.

Из ориентировочного расчета диаметр входного вала равен 2 мм, но из конструктивных соображений диаметр вала увеличиваем до 4 мм. Также вал проектируется как вал-шестерня. Перед шестерней быстроходной ступени на валу имеется утолщение до 5 мм. На валу предусмотрены проточки под стопорные кольца для фиксации положения подшипников. Конструкция вала со всеми конструктивными элементами представлена на рис.10.

5. Выбор и расчет подшипников выходного вала привода

Выбираем радиально-упорные однорядные шарикоподшипники 6026 легкой серии (ГОСТ 831 – 75). Его конструктивные параметры приведены в таблице 8 и на рис 11.

Возьмем осевую фиксацию подшипников «в распор».

рис. 11

Таблица 8.

Радиальные нагрузки на опоры и находятся как